«Исследование работы разрядных ламп высокого давления»

Цель работы: изучить конструкцию и особенности работы разрядных ламп типа ДРЛ, ДНаТ.

Общие сведения: Газоразрядные лампы высокого давления (давление внутри колбы в рабочем режиме 0,01...1 МПа) отличаются от люминесцентных ламп конструктивно: меньшими размерами; наличием, как правило, двух колб; наличием резьбового цоколя.

Рис. 1. Конструкция лампы ДРЛ

Лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные, см. рис. 1) состоят из кварцевой разрядной колбы 1 и внешней стеклянной колбы 2, покрытой изнутри люминофором 3. Внутри разрядной колбы смонтированы два основных электрода 4 и один или два дополнительных электрода 5. Дополнительный электрод подсоединен через резистор 6 к противоположному основному электроду. Для включения лампы в схему служит резьбовой цоколь 7.

Основную долю излучения создает дуговой разряд кварцевой колбы. Однако спектр этого излучения ограничен дли­нами волн λ ≤ 570 нм и поэтому неблагоприятен для глаза человека. Некоторое исправление спектрального состава достигается использованием люминофора. Доля его излучения не превышает и сосредоточена в красной части спектра.

Лампы ДРИ (дуговые ртутные излучающими добавками - металлогалогенные) за счет добавок создают более благоприятный, чем ДРЛ, спектр излучения без люминофорного покрытия. В их кварцевой разрядной колбе только два основных электрода.

Конструкция ламп ДНаТ (дуговые натриевые трубчатые) аналогична конструкции ДРИ с той лишь разницей, что внутренняя колба выполнена не из кварца, а из полупрозрачной керамики и заполнена парами натрия.

Рабочий режим разрядных ламп высокого давления лежит в зоне дугового электрического разряда, что обуславливает необходимость использования дросселя в схеме включения лампы.

Основная функция дросселя - стабилизация работы лампы при заданном значении тока. Если не ограничить ток, то процесс лавинообразного нарастания проводимости разрядного промежутка приведет к разрушению лампы.

а) б)

Рис. 2. Схемы включения разрядных ламп высокого

Давления: а) – дрл; б) – дНаТ, дри

После зажигания разрядных ламп высокого давления в них начинается процесс разгорания, обусловленный постепенным нагреванием газов в разрядном промежутке и повышением их давления. Период разгорания длится 5...7 мин, в течение которых все параметры лампы изменяются.

Ток в лампе уменьшается в 1,5 — 2 раза, достигая номинального значения к концу периода разогрева. Поток излучения, напротив, увеличивается от нуля до номинального.

Разрядные лампы высокого давления обладают еще одной эксплуатационной особенностью. При перерывах в электроснабжении или при глубоких посадках напряжения погасшую лампу можно зажечь повторно только после ее остывания в течение тех же 5...7 мин. Эго обусловлено тем, что напряжение зажигания горячей лампы значительно выше, чем при температуре 15...20°С.